131-I偶联的坏死亲和性纳米微胶束靶向治疗肝癌消融术后局部残余病灶的作用与机制研究

The ablation has become one of the most important minimally invasive therapy of liver cancer. However, the local recurrence and tumor residues after ablation play significant roles in patients’ poor prognosis, and there is no effective solution. In order to conquer this problem, a new hypothesis is proposed on the basis of previous study that the targeted radiotherapy to tumor residues and local recurrence by necrotic avid micelles labeled with 131-I. With the help of the EPR effect of nanoparticles in tumor and the necrotic affinity of hypericin, micelles will targeted combine with necrosis tissue after tumor ablation, and generate a continuous radiotherapy to tumor residues where are surrounding or within the necrosis. In the present study, necrotic avid micelles coupling with 131-I will be firstly developed. After observation its distribution in necrotic models, the necrosis targeting capability will be verified. To evaluate the therapeutic effect to tumor residues, tumor cell cytotoxicity in vitro, the tumor residue volume and apoptosis will be analyzed in rabbit VX2 partial ablation models. Finally, the apoptosis related cytokines will be analyzed to explore the mechanisms of this treatment by molecular biological techniques. The study will provide a new material and method for treatment of tumor residues after hepatic carcinoma ablation. Also, it may elucidate the relevant mechanisms.

消融治疗已成为肝癌微创治疗的主要手段之一。但消融后病灶周边的残余和复发是影响其中远期疗效的重要因素，目前尚无有效的解决方法。本研究针对这一问题，在前期研究基础上，提出131-I偶联的坏死亲和性纳米微胶束靶向放射治疗消融后局部残余和复发病灶的新思路和新方法，即利用纳米粒子在肿瘤中的EPR效应和金丝桃素的坏死亲和性，实现纳米微胶束靶向结合消融后的坏死组织，并对周边残余和复发病灶进行放射治疗。本研究拟先合成偶联131-I的坏死亲和性纳米微胶束，通过观察其在坏死模型中的分布，验证其靶向性。然后进行细胞杀伤研究，以及静脉给药后对兔VX2残余病灶体积变化和凋亡情况的评价，阐明其治疗消融后局部残余病灶的作用。最后运用分子生物学手段，揭示治疗过程中凋亡相关分子的表达差异，明确其相关的分子机制。本研究将为肝癌消融后周边残余和复发病灶实施进一步微创治疗的新思路、新方法和新材料应用提供重要的理论依据和实验基础。

消融治疗已经成为肝癌的重要微创治疗手段之一，对于部分肝癌来说，其治疗效果已经达到外科切除的疗效。然而，肝癌消融治疗后肿瘤残存和局部复发是影响其中远期疗效的重要因素，其明显影响了患者的生存期和生活质量，目前尚无有效的解决方案。针对消融后的残余肿瘤分布于肿瘤消融凝固性坏死的周边，基于前期基础和文献回顾，我们提出了坏死亲和靶向放射治疗新策略。将具有近距离放射治疗作用的131I偶联到具有极强坏死亲和性的金丝桃素，再联合 PEG-PCL 合成具有近距离放射治疗功能的坏死亲和性纳米微胶束[PNP@(131I-Hyp)]，经静脉注射到小鼠肝癌皮下瘤消融后局部残余病灶模型，利用纳米颗粒在肿瘤中的EPR效应和金丝桃素的坏死亲和性，纳米微胶束将最大程度的进入肿瘤，并靶向结合消融后的坏死组织，进而在肿瘤坏死内部和坏死边缘对局部残余病灶进行持续性的放射治疗。研究结果证明，所合成的PNP@(131I-Hyp)具有良好的安全性和稳定性，在细胞模型和动物模型的实验过程中解决了金丝桃素既往依托于有机溶剂的弊病。通过荧光显微镜成像、荧光活体成像、X线成像等方法，证实其对肿瘤的坏死组织具有良好的靶向性。通过细胞实验和电镜实验，发现PNP@(131I-Hyp)主要分布于细胞浆中，尤其是溶酶体内含量更高，推测其可能与细胞浆中的脂质和蛋白成分有关。通过磁共振成像和活体肿瘤评价，PNP@(131I-Hyp)可以明显的抑制肝癌消融后残余肿瘤的生长，延长肿瘤的倍增时间。本研究证明肝癌消融联合PNP@(131I-Hyp)具有协同抗肿瘤效应，该研究为肝癌消融后肿瘤周边残余和复发病灶的微创治疗提供新的思路和方法，为明确其作用及相关机制提供理论和实验依据。